4 Графики активной, реактивной и полной мощностей, передаваемых в электрическую систему

Построение суточных и годовых графиков активной и реактивной нагрузок необходимо для выбора питающих предприятие генераторов ТЭЦ или трансформаторов ГПП, для подсчетов годового потребления активной и реактивной энергии и решения вопросов компенсации реактивной мощности и регулирований напряжения. Суточные графики на действующих предприятиях строятся по записям показаний счетчиков активной и реак­тивной энергии, производимым через каждый час в тече­ние суток, начиная с 0 до 24 ч. Графики дают средние значения нагрузок в течение часа и должны строиться ступенями, а не ломаными линиями.

Наиболее непостоянной составляющей в графике явля­ется осветительная нагрузка, зависящая от географи­ческой широты, времени суток и года; поэтому для пред­приятия строятся характерные графики активных и реак­тивных нагрузок для зимнего и лет­него рабочих дней.

После подсчетов всех активных и реактивных нагрузок с учетом знаков последних для синхронных двигателей и реактивных потерь в трансформаторах получают суммар­ные максимумы активной и реак­тивной нагрузок и соответствующее максимуму значение коэффициента мощности. По этим максимумам строят суточные графики активной нагрузок.

При проектировании наиболее простым получается построение графиков при наличии характерных графиков для аналогичного действующего предприятия, активных и реактивных нагрузок без компенсирующих устройств и сохранении общего характера производства на будущее время. В этом случае ординаты графика пересчитываются пропорционально максимумам. В график могут быть вне­сены коррективы, если известна работа по времени отдель­ных крупных установок, например мощного двигателя компрессора или насоса, электропечи и т. д. .

При отсутствии характерных графиков следует строить их по элементам. График освещения строится в зависимости от времени года и географической широты района промышленного предприя­тия с учетом работы смен предприятия. Затем строится график для силовой нагрузки с учетом обеденных перерывов, роста и спа­ла пня нагрузки в начале и конце смены, а также количества смен и процента производственной загрузки по сменам. Графики на­грузки крупных потребителей могут быть построены по данным тех­нологического процесса. При построении графиков нагрузок не­обходимы ознакомление с технологическим процессом цехов пред­приятия и выявление всех особенностей, могущих существенно повлиять на суточный график нагрузки, — например длитель­ность реакции в химических производствах, цикл работы дуговой электропечи и т.д. Влияние времени года также должно быть учтено поскольку летом отсутствует расход энергии на отопительные системы, повышается расход воды на охлаждающие системы и пр. Ординаты полученных таким образом графиков суммируются и составляют ординаты графика нагрузки предприятия в целом. Затем графики проверяются по отчетным данным действующих предприятий.

Графики реактивной нагрузки строят приближенно, исходя из постоянства cos φ в течение суток (при отсутствии специальных компенсирующих устройств) и, пользуясь графиком активных на­грузок. При этом получается небольшая ошибка, величина которой зависит от доли потребителей чисто активной нагрузки (освещения, электропечи нагрева, синхронные двигатели с cosφ _ср = 1 и т. п.), которой можно пренебречь.

Для суточных графиков характерны сле­дующие величины:

1) часовые максимумы активной и реактивной нагрузок : P_m кВт, Q_M , квар;

2) коэффициент мощности максимума cos φ_м, соответ­ствующий

tg φ_м = Q_M /P_m,

3) суточные расходы активной и реактивной энергии W_сут , кВт• и V_сут , квар•ч;

4) средневзвешенный за сутки коэффициент мощности,

Соответствующий tg φ= V_сут/ W_сут

5) коэффициенты заполнения суточного графика актив­ной 1 реактивной нагрузок: Т_{м. сут}= W_сут/24 P_m ; Т_{м. р. сут} = V_сут /24 Q_M

Расчетные зимние графики нагрузок в процентах от максимальной нагрузки для потребителей и в процентах от установленной номинальной мощности для генераторов представлены в таблице 2.

Нагрузка потребителей на генераторном напряжении указана в табл.2 без учета собственных нужд ТЭЦ. В составе нагрузок имеются потребители 1-й, 2-й и 3-й категорий. Реактивная нагрузка генераторов определяется при номинальном коэффициенте мощности. Для потребите­лей на, генераторном напряжении 0,85.

Активная мощность : Р=(Р_м/100)*Р_п , МВт

Реактивная мощность: Q=Р_п* tgφ, МВАр ;

Полная мощность: , МВА.

Таблица 3 - Расчетная нагрузка потребителей на генераторном режиме:

Время суток, ч	Р, МВт	Q, МВАр	S, МВА
0-4	168	104,16	197,67
4-12	280	173,6	329,45
12-20	224	138,88	263,56
20-24	252	156,24	296,5

Таблица 4 - Расчетная нагрузка потребителей на повышенном напряжении:

Время суток, ч	Р, МВт	Q, МВАр	S, МВА
0-4	36	14,22	38,7
4-12	60	23,7	64,5
12-20	48	18,96	51,61
20-24	54	21,33	58,06

Рисунок 3 - Суточный график активной мощности потребителей на генераторном напряжении

Рисунок 4 - Суточный график реактивной мощности потребителей на генераторном напряжении

Рисунок 5 - Суточный график полной мощности потребителей на генераторном напряжении

Рисунок 6 - Суточный график активной мощности потребителей на повышенном напряжении

Рисунок 7 - Суточный график реактивной мощности потребителей на повышенном напряжении

Рисунок 8 - Суточный график полной мощности потребителей на повышенном напряжении